Brandschutz ist einer der wichtigsten Aspekte der öffentlichen Sicherheit. Brandschutz betrifft viele Bereiche des täglichen Lebens und findet sich somit in einer Vielzahl von Rechtsvorschriften. Hierbei fällt dem baulichen (vorbeugenden) Brandschutz eine zentrale Rolle zu.

Baulicher Brandschutz ist in Deutschland Gegenstand des öffentlichen Rechts und wird in erster Linie in den Bauordnungen der Länder (LBO) als Mindestanforderungen definiert.

Aus der Musterbauordnung (MBO):

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  § 3 (1) Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit und die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden.

• § 14 Brandschutz - Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch (Brandausbreitung) vorgebeugt wird und bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren, sowie wirksame Löscharbeiten möglich sind.

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Darüber hinaus werden zum baulichen Brandschutz in einer Vielzahl von Rechtsvorschriften, Verordnungen, Erlasse, technische Vorschriften, Normen, Richtlinien… Anforderungen gestellt.
Die baulichen Maßnahmen sind sehr vielfältig und beinhalten wiederum eine riesige Anzahl von unterschiedlichen Baustoffen und Bauteilen. Um die brandschutztechnischen Grundanforderungen erfüllen zu können werden alle Baustoffe und Bauteile nach brandschutztechnischen Bestimmungen klassifiziert und dürfen nur gemäß dieser Klassifizierung eingesetzt werden.

Aus der Musterbauordnung (MBO):

      § 26 Allgemeine Anforderungen an das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen

• (1) Baustoffe werden nach den Anforderungen an ihr Brandverhalten unterschieden in
  
            1. nichtbrennbar
            2. schwerentflammbar
            3. normalentflammbar
  
  Baustoffe, die nicht mindestens normalentflammbar sind (leichtentflammbare Bau-stoffe), dürfen nicht verwendet werden; Dies gilt nicht, wenn sie in Verbindung mit anderen Baustoffen nicht leichtentflammbar sind.
  
  
• (2) Bauteile werden nach den Anforderungen an ihre Feuerwiderstandsfähigkeit unterschieden in
  
            1. feuerbeständig
            2. hochfeuerhemmend
            3. feuerhemmend
  
  Die Feuerwiderstandsfähigkeit bezieht sich bei tragenden und aussteifenden Bauteilen auf deren Standsicherheit im Brandfall, bei raumabschließenden Bauteilen auf deren Widerstand gegen die Brandausbreitung. Bauteile werden zusätzlich nach dem Brandverhalten ihrer Baustoffe unterschieden

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Die Landesbauordnungen regeln die brandschutztechnischen Mindestanforderungen an Gebäude „normaler Art und Nutzung“. Hierbei handelt es sich um Wohngebäude bis zur Hochhausgrenze und vergleichbaren Nutzungseinheiten (z.B. Büros).
Allein aus der Vielzahl von baulichen Vorhaben und Regelungen lässt sich erahnen, welch komplexes Aufgabengebiet sich hier sonst stellt. Gebäude, die nicht durch Landesbauordnungen erfasst sind, werden als Sonderbauten (z. B. gewerbliche Bauten, öffentliche Gebäude, Hochhäuser, Schulen, Krankenhäuser, Einkaufszentren, Versammlungsstätten usw.) bezeichnet. Existiert für diese Nutzungseinheiten keine separate Sonderbauvorschrift (wie z.B. die Verkaufsstättenverordnung), werden für diese Gebäudetypen objektbezogene Brandschutzkonzepte und –gutachten erstellt. Diese Gutachten werden in der Regel durch öffentlich bestellte und vereidigte Brandschutzgutachter (Sachverständige) aufgestellt und von den zuständigen Behörden im Rahmen der Genehmigungsverfahren geprüft und genehmigt.

Maßnahmen zum Brandschutz

Aktive (abwehrende) wie passive (vorbeugende) und damit bauliche Brandschutzmaßnahmen sind für die Brandschutzkonzepte von Gebäuden von zentraler Bedeutung. Neue Entwicklungen im Bereich von Produkten und Dokumentation unterstützen den Planer bei der Umsetzung seiner anspruchsvollen Projekte mit hohen optischen Anforderungen, ohne dass dabei auf die gewohnte Planungssicherheit verzichtet werden muss.

Man unterscheidet den vorbeugenden und den abwehrenden Brandschutz.

Vorbeugender Brandschutz (Brandverhütung) ist der Begriff für alle Maßnahmen, die im Vorfeld getroffen werden, um der Entstehung und Ausbreitung eines Brandes durch bauliche, anlagentechnische und organisatorische Maßnahmen entgegenzuwirken.

Abwehrender Brandschutz erfolgt, wenn es brennt. Hierzu gehören insbesondere Maßnahmen der Feuerwehr (Löschen eines Brandes und Verringern von Begleitschäden eines Brandes).

Unter Beachtung gewisser Voraussetzungen werden in der Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR) Vereinfachungen definiert, bei denen eine Übertragung von Feuer und Rauch nicht zu befürchten ist. In diesen Fällen wird kein zusätzlicher Nachweis durch eine europäische bzw. bauaufsichtliche Zulassung gefordert.

So können Leitungen durch feuerbeständige (Bauteildicke mind. 80 mm; 90 Minuten Feuerwiderstand [FW]), hochfeuerhemmende (mind. 70 mm; 60 Minuten FW) oder feuerhemmende (mind. 60 mm; 30 Minuten FW) Wände und Decken durchgeführt werden.

Leitungsarten:

1. Einzelne elektrische Leitungen/Kabel
2. Einzelne Rohrleitungen bis Außendurchmesser 160 mm aus nicht brennbaren Baustoffen (außer Aluminium und Glas), auch mit Brandschutzbeschichtung aus brennbaren Baustoffen bis 2 mm Dicke
3. Einzelne Rohrleitungen für nicht brennbare Medien (Flüssigkeiten, Dämpfe, Gase, Stäube) und Installationsrohre für elektrische Leitungen bis Außendurchmesser 32 mm aus brennbaren Baustoffen, Aluminium oder Glas

Dies gilt nur wenn folgende Mindestabstände der Leitungen zueinander eingehalten sind:

• elektrische Leitung zu elektrischer Leitung, Mindestabstand 1x Außendurchmesser der größten Leitung
• nichtbrennbare Rohrleitung zu nichtbrennbarer Rohrleitung, Abstand 1x Außendurchmesser größeres Rohr
• brennbare Rohrleitung zu brennbarer Rohrleitung, Abstand 5x Außendurchmesser größeres Rohr
• brennbare Rohrleitung zu nichtbrennbarer Rohrleitung bzw. elektrischer Leitung, Abstand 5x Außendurchmesser brennbares Rohr oder 1x Außendurchmesser nichtbrennbares Rohr bzw. elektrischer Leitung (es gilt der jeweils größere Wert)

Einzelne Rohrleitungen mit Dämmung können durchgeführt werden, wenn die Dämmung im Bereich der Leitungsdurchführung aus nichtbrennbaren Baustoffen (Schmelztemperatur mindestens 1000 °C) besteht, auch mit Umhüllung aus maximal 0,5 mm dicken Baustoffen. Dabei ist ein Abstand zwischen den Dämmschichtoberflächen im Durchführungsbereich von 50 mm zwingend einzuhalten. Dieser Abstand gilt ebenso zu elektrischen Leitungen.

Für alle Bauarten bzw. Bauteile eines Objektes sind brandschutztechnisch gesetzliche Mindestanforderungen auf Grundlage der Landesbauordnungen zu erfüllen. Dies gilt entsprechend auch für tragende Stahlbauteile.
Stahl verliert mit ansteigender Temperatur während eines Brandes schnell seine Stabilität und damit seine statisch vorgesehene Tragfähigkeit. Dies geschieht, sobald die Stahlkonstruktion die sogenannte kritische Temperatur von etwa 500°C erreicht hat. Deswegen müssen für den Stahlbau gemäß der jeweils geforderten Feuerwiderstandsklasse geeignete bauliche Maßnahmen getroffen werden. Wie schnell die kritische Temperatur erreicht wird, hängt grundsätzlich von der Massivität des verbauten Stahls ab. Je massiver bzw. materialstärker ein Stahlprofil ist, desto länger dauert es bis das Stahlbauteil erhitzt wird und es schließlich zum Versagen kommt.

Zum Schutz von Stahlkonstruktionen unterscheidet man zwischen zwei Methoden:

Beschichtung der Stahlkonstruktion mit Hilfe zwei verschiedener Arten von Funktionsanstrichen:

Intumeszierende Brandschutzbeschichtungen sind in erster Linie funktionelle Anstriche, die das Prinzip des natürlichen Abbrennverhaltens von Holz nachbilden. Holztragwerke sind dem Stahlbau brandschutztechnisch überlegen, weil sie an der Oberfläche eine schützende, verkohlte Schicht bilden und hierdurch den Flammen länger standhalten. Die Bemühungen dieses Oberflächenverhalten auf Stahlkonstruktionen zu übertragen, führten Anfang der 1970er Jahre zur Entwicklung der ersten Rezepturen. Die Technologie reaktiver, „intumeszierender“ Brandschutzbeschichtungen ist in Deutschland seit Mitte der 1970er Jahre im Einsatz und wurde inzwischen zum unverzichtbaren Bestandteil im Stahlhochbau. Im deutschsprachigen Raum wird hierbei auch von Dämmschichtbildnern gesprochen.

Zu den Vorteilen von Brandschutzbeschichtungen im Vergleich zu Spritzputz-Zementbeschichtungen oder Brandschutzplatten gehören eine

•   schnelle, platzsparende und staubfreie Verarbeitung
•   geringes Gewicht und
•   die Tatsache, dass die Beschichtung optisch sehr anspruchsvoll gestaltet werden kann.

Intumeszierende Brandschutzbeschichtungen charakterisieren sich also dadurch, dass sie:

•           durch Hitzeeinwirkung anschwellen (Volumen vergrößert sich, die Dichte sinkt)
•           eine Schutzschicht („Kohleschicht“) bilden, die den Untergrund (Stahl) thermisch isoliert

Berechnung der Schichtdicken und Nachweisverfahren

Um die notwendige Schichtdicke der Brandschutzbeschichtung für die jeweils geforderte Feuerwiderstandsklasse zu ermitteln, dient die Berechnung der Massivität des Stahlprofils auf Grundlage des Profilbeiwertes:

Dieser U/A-Wert entspricht dem Quotient aus Umfang U und der Querschnittsfläche A des Stahlprofils

Grundierungen

Um die Stahlkonstruktion vor Rost bzw. Korrosion zu schützen und damit den Werterhalt der Immobilie sicherzustellen, sollte der Stahl stets mit geeigneten Korrosionsschutzprodukten grundiert werden, die der vorherrschenden Korrosivitätskategorie gerecht werden. Grundierungen müssen mit der Brandschutzbeschichtung harmonieren und dem in der Zulassung angegebenen Produkttyp entsprechen. Einige Produkttypen von Grundierungen sind im Gesamtsystem mit den jeweiligen Dämmschichtbildnern getestet worden und damit ist deren Leistung in der Anwendung und vor allem im Brandfall sichergestellt.

Vergewissern Sie sich also stets, dass die verwendete Grundierung mit der Brandschutzbeschichtung kompatibel ist und dass keine Haftungsschwierigkeiten zwischen Grundierung und Dämmschichtbildner bestehen.

Brandschutzbeschichtungen auf Wasserbasis

Merkmale eines wasserbasierten Dämmschichtbildners sind neben der äußerst geringen VOC-Emission eine glatte Oberfläche und geringe notwendige Trockenschichtdicken, insbesondere wenn sich die geforderte Feuerwiderstandsklasse im Bereich von 30 oder 60 Minuten befindet. Die geringen Trockenschichtdicken machen einen schnellen Auftrag in wenigen Arbeitsgängen möglich.

Aufgrund der immer größeren Anforderungen hinsichtlich Hygiene, Gesundheit, Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit von Stahlbrandschutzbeschichtungen (entsprechende Bewertung vgl. AgBB sind zukünftig auch in den Europäisch Technischen Zulassungen verankert) gelten wasserbasierte Dämmschichtbildner als beliebte Produkte von Planern, Architekten und Endanwendern für die Beschichtung auf der Baustelle. Der Einsatz der Produkte zur Beschichtung von Stahlbauteilen im Werk mit anschließendem Transport zur Montage auf der Baustelle wird aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeitseinflüssen nur unter bestimmten Voraussetzungen empfohlen.

Unser Produkt auf Wasserbasis: Nullifire SC803 Wasserbasierte Stahlbeschichtung

Brandschutzbeschichtungen auf Lösemittelbasis

Aufgrund der zuvor bereits angesprochenen, immer strenger werdenden Auflagen im Bereich Hygiene und Gesundheit verliert der Einsatz der Produkte auf Lösemittelbasis in Deutschland immer mehr an Bedeutung. Dies gilt ohnehin für den Innenbereich, wo diese Art von Brandschutzbeschichtung nur noch begrenzt eingesetzt werden darf (vgl. MVVTB). Damit sind Dämmschichtbildner auf Lösemittelbasis ausschließlich für den gering belasteten Außenbereich eine Alternative (Korrosivitätskategorie C3).

Schnelltrocknende Brandschutzbeschichtungen

Während sich für die Baustellenbeschichtung bei einer Feuerwiderstandsklasse von 30 und auch 60 Minuten die wasserbasierten Beschichtungen oft durchsetzen, wird der Vorteil bei höheren Anforderungen ab 90 Minuten immer geringer. Denn bei Trockenschichtdicken jenseits von 1 mm werden die Arbeitsgänge zum Erreichen dieser geforderten Trockenschichtdicken mehr und mehr und die Trocknungszeiten länger, sodass sich die Fertigstellung der Beschichtung über viele Tage hinweg zieht. Und damit steigen auch die Arbeitskosten für das Projekt. Um dieser Tatsache entgegenzuwirken, werden Neubau-Projekte teilweise schon vorab im Werk beschichtet oder es werden innovative Beschichtungslösungen für den Stahlbrandschutz auf der Baustelle entwickelt:

Tremco CPG hat mit einer 2-komponentigen Hybridbeschichtung (Nullifire SC902 für die Baustelle) eine Lösung, die seines gleichen sucht. Das Produkt härtet nicht nur schnell aus, sondern kann auch in hohen Schichtdicken aufgetragen werden – und das in einem Arbeitsgang. Damit kann die geforderte Trockenschichtdicke der Brandschutzbeschichtung innerhalb von 24 Stunden sichergestellt werden. Dabei ist hervorzuheben, dass Nullifire SC902 für den flexiblen Einsatz auf der Baustelle ideal geeignet ist, denn das Material härtet auch bei niedrigen Temperaturen aus, sodass ein ganzjähriger Baustelleneinsatz möglich ist. Damit können Projekte genauer durchgeplant sowie schneller und flexibler abgewickelt werden.

Eine Revolution für Projekte bis zu einem Feuerwiderstand von 120 Minuten, ob auf der Baustelle oder als Werksbeschichtung.

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Decklacke sind oftmals das abschließende Element in der Systemkette einer Brandschutzbeschichtung. Sie lassen den beschichteten Stahl nicht nur gut aussehen, sondern schützen darüber hinaus auch die Brandschutzbeschichtung vor Schmutz, Feuchtigkeit oder anderen Umwelteinflüssen.

Durch die Auswahl eines geeigneten Decklacks stellen Sie sicher, dass das Gesamtsystem stimmt und der Decklack mit der Brandschutzbeschichtung kompatibel ist. Hierzu muss der Decklack den spezifischen Angaben aus der Zulassung entsprechen.

Auch wenn ein Decklack im Innenbereich nicht zwingend notwendig ist, bedeutet er ein großes Spektrum an optischen Gestaltungsmöglichkeiten und wertet damit die Stahlkonstruktion in den meisten Fällen deutlich auf.

Achten Sie bei der Produktauswahl des Decklacks auch im Innenbereich darauf, wie hoch die Sonneneinstrahlung ist, wenn beispielsweise die Stahlbauteile offen hinter einer Glasfassade positioniert werden. Wählen Sie in solchen Fällen und zwingend im Außenbereich ein robusteres Produkt wie z.B. einen Polyurethan-Decklack.

Nullifire TS134 für den Innen- und Außenbereich
Nullifire TS234 für den Innen- und Außenbereich
Nullifire TS815 für den Innenbereich und geschützen Außenbereich
Nullifire TS816 für den Innenbereich